摘要：本文从影响ZL201铸件Cu含量不合格的影响因素层层分析，运用排除法，彻底解决ZL201Cu含量不合格质量问题。 关键词：Cu含量不合格 光谱分析 标准谱线 炉料配比 1、质量问题概述 从2012年6月开始，按HB963-2011浇注的ZL201铸件连续出现公司内部化学成分分析合格，但用户分析Cu含量不合格导致成批性退货等质量问题发生。 2 、Cu含量不合格原因分析 为查找Cu含量不合格问题的原因，分别从人、机、料、法、环、测等六个方面分析导致ZL201铸件Cu含量偏低的影响因素进行分析，影响因素见图1： 图1：ZL201铸件Cu含量偏低影响因素鱼刺 由图1可知：影响ZL201Cu含量偏低的主要因素有：光谱分析设备、ZL201标准样块、Al-Cu合金均匀性及炉料配比方案四个方面，具体影响原因分析如下： 1）光谱分析设备的影响分析 我公司运用德国贝尔德的DV-6E直读式光谱仪进行光谱分析，而用户是德国斯派克的MAXx CCD全谱直读式光谱仪进行光谱分析，其差异为：DV6E型直读式光谱仪采用原子发射光谱学原理，通过电倍增管测量元素的最佳谱线，谱线强度正比于样品中元素的含量，通过内部预先存储的校正曲线测定含量，并直接以百分比浓度显示结果。而MAXx CCD全谱直读式光谱仪采用CCD数码技术，实现了全元素分析光谱的全谱直读，与DV6E型直读式光谱仪相比，其激发条件的再现性和分析结果的精度大大提高，检测效率显著提升。故德国斯派克的MAXx CCD全谱直读式光谱仪比DV-6E直读式光谱仪分析结果准确、分析效率高。 2）标准样块的影响分析 2011年10月公司购置的北京航空材料研究院ZL201标样五块标样中，其中3号标准块其分析结果与标准值差异较大，用其建立的标准谱线与真实结果有一定差异。为消除标准样块对测量结果的影响，公司重新购置西南铝业的ZL201标样，分析结果与标准值吻合，用其建立的标准谱线可用于分析ZL201的铸造化学试块。 3）Al-Cu合金及炉料配比影响分析 在ZL201铸件中，采用回炉料和合金锭相结合的方式进行炉料配比，工艺规程明确规定：回炉料的比例为30%，新料添加比例为70%。在计算新料的添加重量时，先确定本炉铝液的总重量，各元素的配比比例，并根据此核算各元素的重量，再计算回炉料中各元素的重量，最后根据新料各元素的含量及需增加的元素重量核算新料的添加重量。因AlCu50中间合金锭中Cu的含量为48%～52%，在合金锭铸造过程易产生Cu偏析，而在炉料配比时，以合金锭入厂复验的实测值作为配料依据，不能代表整炉的化学成分。因新料添加比例大，AlCu50中间合金锭Cu偏析对铝合金熔液化学成分影响较大。 3、Cu含量不合格纠正措施 通过对Cu含量不合格的原因分析，制定以下解决措施： 1）修改光谱分析操作规范：将ZL201标准化由每两周一次改为每周一次；并加大控样的使用频率，即分析界面切换时（一种牌号一个分析界面）通过控样比对，以确认标准谱线稳定、可靠。 2）重新购置西南铝业提供的ZL201标样，重新建立ZL201标准谱线。 3）修改炉料配比工艺规程，将回炉料的比例由≤30%调整为50%～70%（即50% 上述措施改进后，连续浇注的75炉ZL201经用户分析认可，均满足要求，经验证措施有效，ZL201铸件Cu含量不合格的问题得以彻底解决。 4、结束语 铸造过程作为特殊过程，其过程控制要求是长时间的经验积累和实际验证的总结，任何工艺参数及过程要求的调整均需经过有效验证方可进行优化和调整，否则，仅是表面的优化可能带来惨重的代价。
摘要：本文从影响ZL201铸件Cu含量不合格的影响因素层层分析，运用排除法，彻底解决ZL201Cu含量不合格质量问题。 关键词：Cu含量不合格 光谱分析 标准谱线 炉料配比 1、质量问题概述 从2012年6月开始，按HB963-2011浇注的ZL201铸件连续出现公司内部化学成分分析合格，但用户分析Cu含量不合格导致成批性退货等质量问题发生。 2 、Cu含量不合格原因分析 为查找Cu含量不合格问题的原因，分别从人、机、料、法、环、测等六个方面分析导致ZL201铸件Cu含量偏低的影响因素进行分析，影响因素见图1： 图1：ZL201铸件Cu含量偏低影响因素鱼刺 由图1可知：影响ZL201Cu含量偏低的主要因素有：光谱分析设备、ZL201标准样块、Al-Cu合金均匀性及炉料配比方案四个方面，具体影响原因分析如下： 1）光谱分析设备的影响分析 我公司运用德国贝尔德的DV-6E直读式光谱仪进行光谱分析，而用户是德国斯派克的MAXx CCD全谱直读式光谱仪进行光谱分析，其差异为：DV6E型直读式光谱仪采用原子发射光谱学原理，通过电倍增管测量元素的最佳谱线，谱线强度正比于样品中元素的含量，通过内部预先存储的校正曲线测定含量，并直接以百分比浓度显示结果。而MAXx CCD全谱直读式光谱仪采用CCD数码技术，实现了全元素分析光谱的全谱直读，与DV6E型直读式光谱仪相比，其激发条件的再现性和分析结果的精度大大提高，检测效率显著提升。故德国斯派克的MAXx CCD全谱直读式光谱仪比DV-6E直读式光谱仪分析结果准确、分析效率高。 2）标准样块的影响分析 2011年10月公司购置的北京航空材料研究院ZL201标样五块标样中，其中3号标准块其分析结果与标准值差异较大，用其建立的标准谱线与真实结果有一定差异。为消除标准样块对测量结果的影响，公司重新购置西南铝业的ZL201标样，分析结果与标准值吻合，用其建立的标准谱线可用于分析ZL201的铸造化学试块。 3）Al-Cu合金及炉料配比影响分析 在ZL201铸件中，采用回炉料和合金锭相结合的方式进行炉料配比，工艺规程明确规定：回炉料的比例为30%，新料添加比例为70%。在计算新料的添加重量时，先确定本炉铝液的总重量，各元素的配比比例，并根据此核算各元素的重量，再计算回炉料中各元素的重量，最后根据新料各元素的含量及需增加的元素重量核算新料的添加重量。因AlCu50中间合金锭中Cu的含量为48%～52%，在合金锭铸造过程易产生Cu偏析，而在炉料配比时，以合金锭入厂复验的实测值作为配料依据，不能代表整炉的化学成分。因新料添加比例大，AlCu50中间合金锭Cu偏析对铝合金熔液化学成分影响较大。 3、Cu含量不合格纠正措施 通过对Cu含量不合格的原因分析，制定以下解决措施： 1）修改光谱分析操作规范：将ZL201标准化由每两周一次改为每周一次；并加大控样的使用频率，即分析界面切换时（一种牌号一个分析界面）通过控样比对，以确认标准谱线稳定、可靠。 2）重新购置西南铝业提供的ZL201标样，重新建立ZL201标准谱线。 3）修改炉料配比工艺规程，将回炉料的比例由≤30%调整为50%～70%（即50% 上述措施改进后，连续浇注的75炉ZL201经用户分析认可，均满足要求，经验证措施有效，ZL201铸件Cu含量不合格的问题得以彻底解决。 4、结束语 铸造过程作为特殊过程，其过程控制要求是长时间的经验积累和实际验证的总结，任何工艺参数及过程要求的调整均需经过有效验证方可进行优化和调整，否则，仅是表面的优化可能带来惨重的代价。